Uniform fibrous-structured hollow mesoporous carbon spheres for high-performance supercapacitor electrodes
Uniform fibrous-structured hollow mesoporous carbon spheres for high-performance supercapacitor electrodes
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用于高性能超级电容器电极的均匀纤维结构中空介孔碳球
DOI：
10.1016/j.electacta.2015.06.154
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发表时间：
2015-09
影响因子：
6.6
通讯作者：
Piaoping Yang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yujin Chen;Fei He;Shili Gai;Piaoping Yang
以纤维结构的介孔二氧化硅微球为模板，以树脂前驱体为碳源，采用简单的模板法制备了均匀纤维结构的中空中孔碳球。结果表明，FHMCSs具有1121cm2g−1的超高比表面积和1.3cm3g−1的大孔容，高比表面积是获得高比电容和优异倍率性能的有利因素。正如预期的那样，当用作超级电容器电极时，FHMCS在1−1的电流密度下表现出高达359.2 F g−1的高比电容，并且具有优异的循环稳定性(5 000次循环后保持率为92%)。当功率密度为500WH/kg−1时，FHMCSs的能量密度估计为49.9WH/kg−1。此外，即使在10000 WW/kg−1的功率密度下，FHMCSs电极也显示出36.4WH/kg−1的高能量密度，这表明该电极在超级电容器等储能领域具有潜在的应用前景。
Uniform fibrous-structured hollow mesoporous carbon spheres (FHMCSs) have been synthesized by a simple template method using fibrous-structured mesoporous silica microspheres and resol precursor as silica template and carbon sources, respectively. It is found that FHMCSs have an ultra high specific surface area of 1121 m2g−1and large pore volume of 1.3 cm3g−1. The high surface-to-volume ratio is a favorable factor to obtain high specific capacitance and excellent rate performance. As expected, when used as supercapacitor electrodes, the FHMCSs exhibit high specific capacitance of 359.2 F g−1at current density of 1 A g−1and excellent cycle stability (92% retention after 5000 cycles). The energy density of the FHMCSs can be estimated to be 49.9 Wh kg−1at a power density of 500 Wh kg−1. Moreover, the FHMCSs electrode shows high energy density of 36.4 Wh kg−1even at the power density of 10000 W kg−1, suggesting a potential application in supercapacitors and other energy storage fields.
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